影响速率的因素

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,No.1,自主学案,No.2,课堂讲义,No.3,知能演练,工具,第二章 化学反应速率和化学平衡,栏目导引,第二节影响化学反应速率的因素,我们知道，有些化学反应在瞬间就能完成，如酸、碱在水溶液中的中和反应；而有些化学反应却进行得非常缓慢，如煤和石油的形成，需要经过漫长的地质年代。为什么不同的化学反应的反应速率差别如此之大呢？木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，夏天将食品放在冰箱里不容易腐烂。对于同一化学反应，其反应速率的快慢受哪些外界条件的影响呢？,1.,理解外界条件,(,浓度、温度、压强、催化剂等,),对化学反应速率的影响，认识其一般规律。,2.,了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。,3.,知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。,4.,了解通过改变外界条件改变化学反应速率的方法和意义。,1,有效碰撞：,是,。,2,活化分子和活化能,(1),活化分子：,的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们的能量高，发生碰撞时，能够克服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子之间的,“,结合力,”,，从而使反应物分子破坏，重新组合成生成物分子，发生化学反应。,能够发生化学反应的碰撞,能够发生有效碰撞,(2),活化能,:,，活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。即：普通分子活化能,活化去活化,活化分子。活化能的大小虽然表示一般分子成为活化分子的难易程度，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。,(3),活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内的活化分子数,，单位时间内有效碰撞的次数,，化学反应速率就,。,活化分子的平均能量与普通分子的平均能量之差,越多,越多,越快,利用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响,变化结果,条件变化,活化能,单位体积,分子总数,活化分子百分数,单位体积活化分子数,有效碰撞次数,反应速率,增大反应物的浓度,不变,增多,不变,增多,增多,加快,增大气态反应物的压强,不变,增多,不变,增多,增多,加快,升高反应物的温度,不变,不变,增多,增多,增多,加快,使用催化剂,降低,不变,增多,增多,增多,加快,相互关系,单位体积活化分子数单位体积分子总数,活化分子百分数,1,下列说法正确的是,(,双选,)(,),A,具有较高能量的反应物分子称为活化分子,B,反应物活化分子间的碰撞就是有效碰撞,C,活化能越小，一般分子就越容易成为活化分子,D,反应物活化分子间的有合适取向的碰撞才是有效碰撞,答案：,CD,影响化学反应速率的因素分为内因和外因两个方面。内因是指,，如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。外因是指外界条件如,等。影响化学反应速率的决定因素是内因。,1,浓度对反应速率的影响,(1),影响,其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率,；减小反应物浓度，反应速率,。,反应物本身的性质,浓度、温度、压强、催化剂,增大,减小,(2),原因,其他条件不变时，增大反应物浓度，单位体积内,增多，,几率增多，化学反应速率,。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率减小。,2,压强对反应速率的影响,(1),影响,对于气体反应，增大压强,(,减小容器容积,),，反应速率,；减小压强,(,增大容器容积,),，反应速率,。,活化分子数,有效碰撞,增大,加快,减慢,(2),原因,对于气体反应，增大压强，相当于增大,。反应速率,；反之，减小压强，反应速率,。,3,温度对反应速率的影响,(1),影响,其他条件相同时，升高温度，反应速率,；降低温度，反应速率,。,(2),原因,其他条件相同时，升高温度，提高了活化分子的,和较高能量的分子间的,，使分子间,的几率提高，反应速率,。,反应物的浓度,加快,减慢,增大,减小,百分数,碰撞频率,有效碰撞,增大,4,催化剂对反应速率的影响,(1),影响,一般来说，使用催化剂可,反应速率。,(2),原因,催化剂改变了反应的,，降低了反应所需的,，提高了反应体系中活化分子的,，使,的几率提高，反应速率,。,加快,路径,活化能,百分数,有效碰撞,增大,外界条件对反应速率的影响,(1),外界条件对反应速率产生影响的本质,(2),压强对化学反应速率影响的几种情况,改变压强，对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。,对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。,2,决定化学反应速率的主要因素是,(,),温度压强催化剂浓度反应物本身的性质,A,B,C,D,解析：,化学反应速率的大小主要由反应物本身的性质来决定，对同一反应来说,(,反应物一定,),外部因素对反应速率产生影响。,答案：,B,解析：,升高温度、使用催化剂都能增大正、逆反应的速率；降低温度，,v,(,正,),，,v,(,逆,),将减小；增大容器的体积，相当于气体物质的浓度减小，正、逆反应速率都将降低。,答案：,BD,(2011,北京海淀质检,),可逆反应,2SO,2,O,2,2SO,3,H,0,，指出下列情况时，对正逆反应速率的影响：,(1),增大氧气的浓度，正反应速率,_,，逆反应速率,_(,填,“,增大,”,或,“,减小,”,，下同,),。,(2),减小,SO,2,的浓度，正反应速率,_,，逆反应速率,_,。,(3),增大反应容器的压强，正反应速率,_,，逆反应速率,_,。,(4),升高温度，正反应速率,_,，逆反应速率,_,。,物浓度，正、逆反应速率均减小；,(3),增大反应容器的压强，正、逆反应速率均增大；,(4),升高温度正逆反应速率均增大。,答案：,(1),增大增大,(2),减小减小,(3),增大增大,(4),增大增大,分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化：若气体浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体浓度无变化，化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。,解析：,A,项，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，,A,项错误；,B,项，在恒容的条件下，通入惰性气体，压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，故,B,项错误；,C,项，降低温度，反应速率也降低，反应达到平衡的时间会延长，故,C,项错误；根据反应速率的计算公式可知,D,项正确。,答案：,D,(2010,福建理综,),化合物,Bilirubin,在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应,4,8 min,间的平均反应速率和推测反应,16 min,时反应物的浓度，结果应是,(,),A,2.5 mol,L,1,min,1,和,2.0 mol,L,1,B,2.5 mol,L,1,min,1,和,2.5 mol,L,1,C,3.0 mol,L,1,min,1,和,3.0 mol,L,1,D,5.0 mol,L,1,min,1,和,3.0 mol,L,1,答案：,B,有关化学反应速率的图象,(1),以化学反应,CaCO,3,2HCl=CaCl,2,CO,2,H,2,O,为例,其他条件一定，反应速率随着,c,(HCl),的增大而增大，如图,A,。,其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图,B,。,其他条件一定，随着反应时间的延长，,c,(HCl),逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图,C,。,(2),以化学反应,2H,2,S(g),SO,2,(g)=3S(s),2H,2,O(g),为例,其他条件一定，增大气态反应物的压强,(,缩小气体容器的容积,),，反应速率随着压强的增大而增大，如图,A,。,其他条件一定，减小气态反应物的压强,(,扩大气体容器的容积,),，反应速率随着压强的减小而减小，如图,B,。,温度、反应容器的容积都一定，随着时间的延长，,SO,2,、,H,2,S,物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图,C,。,分别在较低温度,T,1,和较高温度,T,2,下反应，使气态反应物的压强都逐渐增大,(,缩小容器的容积,),，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图,D,。,分别在较低压强,p,1,和较高压强,p,2,下反应，使气态反应物的温度都逐渐升高，反应速率随温度的升高而增大及随压强的增大而增大，如图,E,。,(3),特别提醒,根据,c,t,图象，可计算某物质的平均速率、转化率，并可书写化学方程式等。,根据,v,T,p,图象，可判断温度的高低、压强的大小，判断时先确定一个量,p,(,或,T,),，看另一个量,T,(,或,p,),与速率,v,的关系，再判断高低,(,或大小,),。,2,等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间,t,产生氢气体积,V,的数据，在根据数据所绘制得到的图中，曲线,a,、,b,、,c,、,d,依次所对应的实验组别可能是,(,双选,)(,),组别,c,(HCl)(mol/L),温度,(,),状态,1,2.0,25,块状,2,2.5,30,块状,3,2.5,50,块状,4,2.5,30,粉末状,A.4,3,2,1,B,1,2,3,4,C,3,4,2,1 D,1,2,4,3,解析：,解答本题要注意以下两点：,(1),准确判断曲线,a,、,b,、,c,、,d,对应反应速率的大小关系。,(2),明确四组实验中浓度、温度、状态的差别。,答案：,AC,1,如图是相同条件下做,H,2,O,2,分解的对比实验时，放出,O,2,的体积随时间的变化关系示意图，,a,为使用催化剂，,b,为不使用催化剂，其中正确的图象是,(,),解析：,催化剂能加快化学反应速率，缩短反应消耗时间；但是对生成物的量无任何影响。满足要求的图象是,A,的。正确答案为,A,。,答案：,A,解析：,A,项中,C,为固体，增加其用量，不能改变其浓度，对反应速率无影响；,B,项中充入水蒸气能增大水蒸气浓度，加快反应速率；,C,项中体积不变充入,N,2,后，各成分的分压不变，浓度不变，不影响反应速率；,D,项中充入,N,2,，由于保持压强不变，容器体积必增大，气态成分浓度减小，反应速率减小，,D,项不符合题意。,答案：,AC,3,下列说法不正确的是,(,),A,增大反应物浓度单位体积内分子总数增加单位体积的活化分子数增多反应速率增大,B,压强增大气体参加的反应中反应物浓度增加单位体积的活化分子数增多反应速率增大,C,温度升高能量增加许多分子转化为活化分子活化分子百分率增加反应速率增大,D,催化剂分子能量增加许多分子转化为活化分子活化分子百分率增加反应速率增大,解析：,浓度和压强是通过改变单位体积内分子的总数来改变活化分子数的，并没有改变活化分子百分率；而温度和催化剂是通过改变活化分子百分率来改变单位体积的活化分子数的，其中升高温度是提高了分子的能量，而催化剂是降低了成为活化分子所需的能量，所以,D,项错误。,答案：,D,(3),保持容器内气体压强不变，向其中加入,1 mol N,2,(N,2,不参加反应,),，反应速率,_,，理由是,_ _ _,。,(4),保持容器内气体压强不变，向其中加入,1 mol H,2,(g),和,1 mol I,2,(g),，反应速率,_,，理由是,_ _,。,答案：,(1),加快增大反应物氢气的浓度，反应速率加快,(2),不变反应物的浓度不变，反应速率不变,(3),减慢保持压强不变，向其中充入,N,2,，体积变大，反应物浓度减小，反应速率减慢,(4),不变保持压强不变，向其中充入,1 mol H,2,和,1 mol I,2,，反应物浓度不变，反应速率不变,练考题、验能力、轻巧夺冠,